Como os cientistas determinam se a cor de uma estrela se deve ao deslocamento do Doppler versus a composição da estrela e a temperatura?

Ao observar a luz visível proveniente, digamos de uma estrela, os cientistas podem determinar mudando a luz em direção ao extremo vermelho ou azul do espectro para determinar se ela está se movendo na direção ou fora da Terra. Mas eles também podem olhar para a luz que cai no espectro visível para determinar a composição da referida estrela. Como eles determinam se a luz que aterra no extremo vermelho do espectro, por exemplo, significa que está se afastando em relação à composição da estrela? Como eles dizem a diferença?

Além disso, como tudo isso se reconcilia com o fato de que a cor de uma estrela também se baseia em sua temperatura?

Nota: A pergunta foi expandida para incluir a temperatura após os comentários e a resposta atualizada subseqüente à minha pergunta original, perguntando apenas sobre movimento versus composição.

A cor de uma estrela é devida principalmente à sua temperatura. Exceto em velocidades extremas, o desvio para o vermelho não afetará a luz o suficiente para alterar a cor visível. Para detectar um desvio para vermelho ou azul, você precisa de algum marcador no espectro que possa ser medido com precisão.

O espectro de luz de uma estrela conterá linhas escuras, chamadas linhas de Fraunhofer , que são devidas à absorção de luz em comprimentos de onda específicos por gases na atmosfera da estrela. Os comprimentos de onda nos quais essas linhas aparecem são muito bem conhecidos, por exemplo, o sódio causa uma linha a 589,592 nm. Se a estrela estiver se movendo, a luz, junto com as linhas Fraunhofer, ficará vermelha ou azul .

A presença dessas linhas mostra a composição da atmosfera da estrela. A medição da posição das linhas permite uma medição precisa do deslocamento Doppler de uma estrela.

Uma estrela vermelha fria estacionária terá as linhas Fraunhofer na mesma posição que uma estrela azul estacionária quente. O movimento da estrela é medido pela posição das linhas de Fraunhofer, não pela cor da estrela.